DE102015013052A1 - Prefilter for filtering fuel of an internal combustion engine - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Vorfilter (10) zum Filtern von Kraftstoff einer Verbrennungskraftmaschine, mit wenigstens einem in Strömungsrichtung des Kraftstoffs stromauf einer Pumpe zum Fördern des Kraftstoffs anordenbaren und von dem Kraftstoff durchströmbaren Filterelement (12), wobei das Filterelement (12) eine von dem Kraftstoff durchströmbare, erste Filterschicht (14a) mit einer ersten Porengröße und wenigstens eine in Strömungsrichtung des Kraftstoffs stromab der ersten Filterschicht (14a) angeordnete und von dem Kraftstoff durchströmbare, zweite Filterschicht (14b) mit einer gegenüber der ersten Porengröße kleineren, zweiten Porengröße aufweist.The invention relates to a prefilter (10) for filtering fuel of an internal combustion engine, comprising at least one filter element (12) which can be arranged upstream of a pump for conveying the fuel and can be flowed through by the fuel, wherein the filter element (12) is one of the fuel flow-through, first filter layer (14a) having a first pore size and at least one in the flow direction of the fuel downstream of the first filter layer (14a) arranged and can be flowed through by the fuel, the second filter layer (14b) with a relation to the first pore size smaller, second pore size.

Description

Die Erfindung betrifft einen Vorfilter zum Filtern von Kraftstoff, insbesondere flüssigem Kraftstoff, einer Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a prefilter for filtering fuel, in particular liquid fuel, of an internal combustion engine according to the preamble of patent claim 1.

Ein solcher Vorfilter zum Filtern von Kraftstoff, insbesondere flüssigem Kraftstoff, einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere zum Antreiben eines Kraftwagens, ist aus dem allgemeinen Stand der Technik und insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau bereits hinlänglich bekannt. Ein solcher Vorfilter umfasst wenigstens ein von dem Kraftstoff durchströmbares Filterelement, mittels welchem der Kraftstoff gefiltert wird. In Strömungsrichtung des Kraftstoffes ist das Filterelement stromauf einer Pumpe zum Fördern des Kraftstoffs anordnenbar beziehungsweise angeordnet. Mit anderen Worten, im fertig hergestellten Zustand und während eines Betriebs der Verbrennungskraftmaschine wird der Kraftstoff mittels der Pumpe von einem Reservoir, insbesondere einem Tank, gefördert und dabei beispielsweise aus dem Reservoir angesaugt, so dass der insbesondere flüssige Kraftstoff in die Strömungsrichtung zu der Pumpe strömt. Die Pumpe ist beispielsweise eine Niederdruck-Pumpe, mittels welcher der Kraftstoff gefördert wird, um dadurch eine stromab der Niederdruck-Pumpe angeordnete Kraftstoffhochdruck-Pumpe mit dem Kraftstoff zu versorgen.Such a prefilter for filtering fuel, in particular liquid fuel, an internal combustion engine, in particular for driving a motor vehicle, is already well known from the general state of the art and in particular from the series production of vehicles. Such a pre-filter comprises at least one filter element through which the fuel can flow, by means of which the fuel is filtered. In the flow direction of the fuel, the filter element upstream of a pump for conveying the fuel can be arranged or arranged. In other words, in the finished state and during operation of the internal combustion engine, the fuel is conveyed by means of the pump from a reservoir, in particular a tank, and for example sucked from the reservoir, so that the particular liquid fuel flows in the flow direction to the pump , The pump is, for example, a low-pressure pump, by means of which the fuel is conveyed, thereby supplying a downstream of the low-pressure pump arranged high-pressure fuel pump with the fuel.

Bezogen auf die Strömungsrichtung des von dem Reservoir zur Pumpe strömenden Kraftstoffs ist der Vorfilter beziehungsweise das Filterelement stromauf der Pumpe (Niederdruck-Pumpe) angeordnet, so dass der Kraftstoff mittels des Vorfilters gefiltert wird, bevor der Kraftstoff die Pumpe erreicht. Dadurch kann die Pumpe vor übermäßiger Verschmutzung geschützt werden. Mittels des Filterelements werden nämlich in dem Kraftstoff enthaltenen Partikel aus dem Kraftstoff gefiltert. Dabei kann das Filterelement insbesondere als ein Sieb ausgebildet sein.Based on the flow direction of the fuel flowing from the reservoir to the pump, the prefilter or the filter element is arranged upstream of the pump (low-pressure pump), so that the fuel is filtered by means of the prefilter before the fuel reaches the pump. This can protect the pump from excessive contamination. Namely, by means of the filter element, particles contained in the fuel are filtered out of the fuel. In this case, the filter element can be designed in particular as a sieve.

Die DE 10 2009 025 393 A1 offenbart einen Kraftstofffilter mit einem Coalescerelement zum Abscheiden von Wasser aus dem Kraftstoff, sowie einem dem Coalescerelement nachgeschalteten Vorfilterelement.The DE 10 2009 025 393 A1 discloses a fuel filter having a coalescer element for separating water from the fuel and a pre-filter element connected downstream of the coalescer element.

Der DE 10 2010 016 497 A1 ist ein Filter als bekannt zu entnehmen. Der Filter umfasst ein becherförmiges Gehäuse sowie einen in dem Gehäuse angeordneten, als Vorfilter bezeichneten ersten Filtereinsatz. Ferner umfasst der Filter einen in demselben Gehäuse angeordneten und als Hauptfilter bezeichneten zweiten Filtereinsatz.Of the DE 10 2010 016 497 A1 is a filter as known to remove. The filter comprises a cup-shaped housing and arranged in the housing, referred to as a pre-filter first filter cartridge. Further, the filter comprises a arranged in the same housing and referred to as the main filter second filter cartridge.

Aus der DE 10 2010 034 434 A1 ist ein Kraftstoffpumpenmodul für ein Kraftstoffumleitungssystem bekannt, wobei das Kraftstoffpumpenmodul einen Modulvorratsbehälter und eine in dem Modulvorratsbehälter angeordnete Kraftstoffpumpe umfasst.From the DE 10 2010 034 434 A1 For example, a fuel pump module for a fuel diversion system is known, wherein the fuel pump module comprises a module reservoir and a fuel pump disposed in the module reservoir.

Des Weiteren offenbart die DE 10 2011 010 667 A1 eine Filteranordnung mit einer Aufnahme für einen Kraftstofffilter und mit einem Kraftstofffilter, welcher ein gewickeltes Filtermaterial und ein zickzackförmig gefaltetes Filtermaterial, welches das gewickelte Filtermaterial umschließt, umfasst. Dabei ist die Filteranordnung derart ausgestaltet, dass ein zu filternder Kraftstoff zuerst das gefaltete Filtermaterial und anschließend das gewickelte Filtermaterial durchströmt.Furthermore, the DE 10 2011 010 667 A1 a filter assembly with a receptacle for a fuel filter and with a fuel filter, which comprises a wound filter material and a zigzag folded filter material which encloses the wound filter material. In this case, the filter arrangement is designed such that a fuel to be filtered first flows through the folded filter material and then the wound filter material.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Vorfilter der eingangs genannten Art derart weiter zu entwickeln, dass ein übermäßig schnelles Zusetzen des Vorfilters mit Partikeln aus dem Kraftstoff vermieden werden kann.The object of the present invention is to further develop a prefilter of the type mentioned at the beginning in such a way that excessively rapid clogging of the prefilter with particles from the fuel can be avoided.

Diese Aufgabe wird durch einen Vorfilter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a prefilter with the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Um einen Vorfilter der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiter zu entwickeln, dass ein übermäßig schnelles Zusetzen des Vorfilters mit Partikeln aus dem Kraftstoff, insbesondere flüssigen Kraftstoff, verhindert werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Filterelement eine von dem Kraftstoff durchströmbare, erste Filterschicht mit einer ersten Porengröße und wenigstens eine in Strömungsrichtung des Kraftstoffs stromab der ersten Filterschicht angeordnete und von dem Kraftstoff durchströmbare, zweite Filterschicht mit einer gegenüber der ersten Porengröße kleineren, zweiten Porengröße aufweist. Dabei kann vorgesehen sein, dass die zweite Filterschicht die erste Filterschicht außenumfangsseitig umgibt, so dass die erste Filterschicht in der zweiten Filterschicht angeordnet ist.In order to develop a pre-filter specified in the preamble of claim 1 species such that an excessively rapid clogging of the prefilter with particles of the fuel, in particular liquid fuel, can be prevented, it is inventively provided that the filter element can be flowed through by the fuel , First filter layer having a first pore size and at least one arranged in the flow direction of the fuel downstream of the first filter layer and can be flowed through by the fuel, the second filter layer having a relation to the first pore size smaller, second pore size. It can be provided that the second filter layer surrounds the first filter layer on the outer peripheral side, so that the first filter layer is arranged in the second filter layer.

Bei dem erfindungsgemäßen Vorfilter nimmt die Porengröße des Vorfilters entsprechend der Strömungsrichtung des Kraftstoffes, das heißt in Strömungsrichtung des Kraftstoffes ab, so dass beispielsweise mittels der ersten Filterschicht eine Vorfilterung oder Grobfilterung des Kraftstoffs bewirkt wird. Mittels der zweiten Filterschicht wird eine Feinfilterung des Kraftstoffs bewirkt, da aufgrund der gegenüber der ersten Porengröße kleineren zweiten Porengröße mittels der zweien Filterschicht kleinere Partikel aus dem Kraftstoff gefiltert werden können als mittels der ersten Filterschicht.In the prefilter according to the invention, the pore size of the prefilter decreases according to the flow direction of the fuel, that is, in the flow direction of the fuel, so that for example by means of the first filter layer prefiltering or coarse filtration of the fuel is effected. Fine filtering of the fuel is effected by means of the second filter layer, since, due to the second pore size smaller than the first pore size, smaller particles can be filtered out of the fuel by means of the second filter layer than by means of the first filter layer.

Unter der Porengröße ist eine jeweilige Größe von von dem Kraftstoff durchströmbaren Poren beziehungsweise Durchströmöffnungen der jeweiligen Filterschicht zu verstehen. Dabei kann das Filterelement als Sieb ausgebildet sein, wobei beispielsweise die Poren beziehungsweise die von dem Kraftstoff durchströmbaren Durchströmöffnungen des Filterelements durch Maschen des Siebs gebildet sind. Dann wird die Porengröße auch als Maschengröße oder Maschenweite bezeichnet.Under the pore size is a respective size of pores permeable by the fuel or flow openings of the respective filter layer to understand. In this case, the filter element may be formed as a sieve, wherein, for example, the pores or the through-flow of the fuel through-flow openings of the filter element are formed by meshes of the sieve. Then the pore size is also referred to as mesh size or mesh size.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass üblicherweise bei Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere von Lastkraftwagen beziehungsweise Nutzfahrzeugen, ein Vorfilter in Form eines Siebs verbaut ist, wobei das Sieb genau eine Maschenweite von beispielsweise 100 Mikrometern aufweist. Da der Vorfilter in Strömungsrichtung vor der beispielsweise als Niederdruck-Pumpe ausgebildeten Pumpe angeordnet ist, wird die Pumpe mittels des Vorfilters vor übermäßigem Verschleiß geschützt. Es wurde jedoch gefunden, dass herkömmliche Vorfilter bei Kraftstoffen mit hohem CP-Wert und bei geringen Außentemperaturen von beispielsweise weniger als minus 18 Grad Celsius nach einer gewissen Wartezeit von beispielsweise mehr als 20 Stunden durch Paraffinieren des Kraftstoffs bei einem Kaltstart verstopfen.The invention is based on the finding that usually in internal combustion engines, in particular of trucks or commercial vehicles, a prefilter is installed in the form of a sieve, wherein the sieve has a mesh size of, for example, 100 microns. Since the pre-filter is arranged in the flow direction in front of the example designed as a low-pressure pump pump, the pump is protected by the pre-filter from excessive wear. However, it has been found that conventional high pressure prefilters at low CP and low ambient temperatures of, for example, less than minus 18 degrees Celsius clog by paraffinating the fuel during a cold start after a lapse of, for example, more than 20 hours.

Dies tritt beispielsweise bei einem CP-Wert ab minus 5 Grad Celsius auf. Infolge eines solchen verstopften Vorfilters kann die Verbrennungskraftmaschine gegebenenfalls gestartet werden, jedoch geht die Verbrennungskraftmaschine aufgrund des Verstopfens des Vorfilters nach circa 30 Sekunden von selbst wieder aus. Bei den zuvor genannten Bedingungen setzt sich an dem Vorfilter eine circa 5 Millimeter dicke Paraffinschicht ab, die den Vorfilter verstopft und dadurch ein Strömen des Kraftstoffs zur Pumpe verhindert. Dann kann die Verbrennungskraftmaschine nicht mehr gestartet werden, da sie nicht mehr mit dem Kraftstoff versorgt werden kann.This occurs, for example, at a CP value from minus 5 degrees Celsius. As a result of such a clogged prefilter, the internal combustion engine may optionally be started, however, the internal combustion engine goes off again due to the clogging of the pre-filter after about 30 seconds. In the aforementioned conditions, a paraffin layer approximately 5 millimeters thick settles on the prefilter, which clogs the prefilter and thereby prevents the fuel from flowing to the pump. Then the internal combustion engine can not be started because it can no longer be supplied with the fuel.

Ein solches, übermäßig schnelles Verstopfen des erfindungsgemäßen Vorfilters kann nun vermieden werden, da der erfindungsgemäße Vorfilter eine gestufte Porengröße beziehungsweise eine gestufte Maschenweite aufweist. Dabei stellen die Filterschichten jeweilige Filterstufen dar, so dass sich die Porengröße beziehungsweise Maschenweite der beispielsweise als Siebschichten ausgebildeten Filterschichten stufenweise in Strömungsrichtung des Kraftstoffs verkleinert.Such, overly rapid clogging of the prefilter according to the invention can now be avoided since the prefilter according to the invention has a stepped pore size or a stepped mesh size. In this case, the filter layers represent respective filter stages, so that the pore size or mesh size of the filter layers formed, for example, as screen layers decreases stepwise in the flow direction of the fuel.

Unter dem CP-Wert wird ein die Filtrierbarkeitsgrenze des Kraftstoffs charakterisierender Wert verstanden, wobei die Filtrierbarkeitsgrenze auch als CFPP (Cold Filter Plugging Point) bezeichnet wird, so dass der CP-Wert auch als CFPP-Wert bezeichnet wird.The CP value is understood to mean a value characterizing the filterability limit of the fuel, the filterability limit also being referred to as CFPP (Cold Filter Plugging Point), so that the CP value is also referred to as CFPP value.

Umgibt beispielsweise die zweite Filterschicht die erste Filterschicht außenumfangsseitig, so ist die erste Filterschicht in der zweiten Filterschicht angeordnet. Damit verkleinert sich die Porengröße beziehungsweise die Maschenweite stufenweise von innen nach außen entsprechend der Strömungsrichtung beziehungsweise Durchflussrichtung des Kraftstoffs durch die Filterschichten. Die Anzahl an Filterschichten, der Abstand zwischen den Filterschichten und die Porengröße der einzelnen Filterschichten können durch Versuche ermittelt werden. Im Gegensatz zu einem Vorfilter mit genau einer Filterschicht kann die Kraftstofffilterfläche proportional zu der Anzahl an Filterschichten vervielfacht werden. Dadurch wird im Kraftstoff enthaltenes Paraffin beim Strömen durch die Filterschichten mit unterschiedlichen Porengrößen homogen verteilt herausgefiltert, so dass eine übermäßig schnelle Verstopfung im Vergleich zu herkömmlichen Vorfiltern vermieden werden kann.If, for example, the second filter layer surrounds the first filter layer on the outer peripheral side, then the first filter layer is arranged in the second filter layer. Thus, the pore size or the mesh size gradually decreases from the inside to the outside according to the flow direction or flow direction of the fuel through the filter layers. The number of filter layers, the distance between the filter layers and the pore size of the individual filter layers can be determined by experiments. In contrast to a prefilter with exactly one filter layer, the fuel filter area can be multiplied proportionally to the number of filter layers. As a result, paraffin contained in the fuel is filtered out homogeneously distributed as it flows through the filter layers with different pore sizes, so that an excessively fast blockage compared to conventional prefilters can be avoided.

Mit anderen Worten tritt beispielsweise im Vergleich zu herkömmlichen Vorfiltern ein deutlich verlangsamter Zusetz- beziehungsweise Verstopfungsprozess am Vorfilter ein, wobei dieser Zusetz- beziehungsweise Verstopfungsprozess nach einer gewissen Zeitspanne mit aktivierter Verbrennungskraftmaschine rückgängig gemacht wird, da beispielsweise ein Großteil des unter Hochdruck aufgehitzten Kraftstoffs über wenigstens eine Rücklaufleitung zurückfließen und sich mit übrigem Kraftstoff in einem Niederdruck-Kraftstoffkreislauf beziehungsweise einem Kraftstofftank vermischen kann. Dadurch wird der Kraftstoff insgesamt nach einer gewissen Zeit über seinen CP-Wert hinaus aufgeheizt. Dieser aufgeheizte Kraftstoff kehrt dann den Verstopfungsprozess am Vorfilter um beziehungsweise löst das am Vorfilter festgesetzte Paraffin auf, wodurch der Verstopfung des Vorfilters entgegengewirkt wird. Dadurch kann ein vollständiges Verstopfen des Vorfilters vermieden werden, so dass der Kraftstoff auch bei extremen Bedingungen durch den Vorfilter strömen und demzufolge mittels der Pumpe gefördert werden kann.In other words, for example, as compared to conventional prefilters, a significantly slower clogging or clogging process occurs at the prefilter, this clogging or clogging process being reversed after a certain period of time with the internal combustion engine activated, since, for example, a majority of the fuel heated under high pressure has at least one Return flow line and can mix with other fuel in a low-pressure fuel circuit or a fuel tank. As a result, the fuel is heated after a certain time over its CP value in total. This heated fuel then reverses the clogging process on the pre-filter or dissolves the paraffin deposited on the prefilter, counteracting the clogging of the prefilter. As a result, a complete clogging of the pre-filter can be avoided, so that the fuel can flow through the pre-filter even under extreme conditions and can therefore be pumped by means of the pump.

Dabei können herkömmliche Vorfilter durch den erfindungsgemäßen Vorfilter kostengünstig ersetzt werden, so dass dann die Verbrennungskraftmaschine auch bei extremen Einsatzbedingungen insbesondere in kalten Klimazonen betrieben werden kann.In this case, conventional prefilter can be inexpensively replaced by the prefilter according to the invention, so that then the internal combustion engine can be operated even under extreme conditions, especially in cold climates.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the single figure, and Feature combinations can be used not only in the specified combination, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the invention.

Die Zeichnung zeigt in der einzigen Fig. eine schematische Perspektivansicht eines Vorfilters zum Filtern von Kraftstoff einer Verbrennungskraftmaschine, mit wenigstens einem in Strömungsrichtung des Kraftstoffs stromauf einer Pumpe zum Fördern des Kraftstoffs anordenbaren und von dem Kraftstoff durchströmbaren Filterelement, wobei das Filterelement eine Mehrzahl von in Strömungsrichtung des Kraftstoffs aufeinanderfolgenden Filterschichten mit unterschiedlichen Porengrößen aufweist.The drawing shows in the single FIGURE is a schematic perspective view of a prefilter for filtering fuel of an internal combustion engine, with at least one upstream in the flow direction of the fuel pump and a pump for conveying the fuel can be arranged and flowed through by the fuel filter element, wherein the filter element a plurality of in the flow direction of the fuel has successive filter layers with different pore sizes.

Die Fig. zeigt in einer schematischen Perspektivansicht einen im Ganzen mit 10 bezeichneten Vorfilter zum Filtern von Kraftstoff, insbesondere flüssigem Kraftstoff, einer Verbrennungskraftmaschine. Die Verbrennungskraftmaschine ist beispielsweise als Dieselmotor ausgebildet und dient dem Antreiben eines Kraftwagens, insbesondere eines Nutzkraftwagens. Dabei ist der Kraftstoff beispielsweise Dieselkraftstoff. Der Vorfilter 10 umfasst ein im Ganzen mit 12 bezeichnetes Filterelement, mittels welchem der Kraftstoff gefiltert wird.The FIGURE shows a schematic perspective view of a whole 10 designated prefilter for filtering fuel, in particular liquid fuel, an internal combustion engine. The internal combustion engine is designed, for example, as a diesel engine and serves to drive a motor vehicle, in particular a commercial vehicle. The fuel is for example diesel fuel. The pre-filter 10 includes a whole with 12 designated filter element, by means of which the fuel is filtered.

Im vollständig hergestellten Zustand der Verbrennungskraftmaschine sind zwei Pumpen vorgesehen, mittels welchen der Kraftstoff gefördert wird. Diese Pumpen werden auch als Kraftstoffpumpen bezeichnet, wobei eine der Pumpe als Niederdruck-Pumpe und die andere Pumpe als Hochdruck-Pumpe ausgebildet ist. Der Kraftstoff wird zunächst mittels der Niederdruck-Pumpe von einem Reservoir, insbesondere einem Tank, gefördert, so dass der mittels der Niederdruck-Pumpe geförderte Kraftstoff in eine Strömungsrichtung von dem Tank zur Niederdruck-Pumpe strömt. Bezogen auf diese Strömungsrichtung des vom Tank zur Niederdruck-Pumpe strömenden Kraftstoffs ist der Vorfilter, insbesondere das Filterelement 12, stromauf der Niederdruck-Pumpe angeordnet. Mittels der Niederdruck-Pumpe wird der Kraftstoff zur Hochdruck-Pumpe gefördert, mittels welcher der Kraftstoff dann unter einen hohen Druck gesetzt wird.In the fully manufactured state of the internal combustion engine, two pumps are provided, by means of which the fuel is conveyed. These pumps are also referred to as fuel pumps, one of the pump is designed as a low-pressure pump and the other pump as a high-pressure pump. The fuel is first conveyed by means of the low-pressure pump from a reservoir, in particular a tank, so that the fuel delivered by means of the low-pressure pump flows in a flow direction from the tank to the low-pressure pump. Relative to this flow direction of the fuel flowing from the tank to the low-pressure pump is the pre-filter, in particular the filter element 12 , arranged upstream of the low-pressure pump. By means of the low-pressure pump, the fuel is conveyed to the high-pressure pump, by means of which the fuel is then placed under a high pressure.

Der zur Niederdruck-Pumpe strömende Kraftstoff wird somit mittels des Vorfilters 10 gefiltert, bevor der Kraftstoff die Niederdruck-Pumpe erreicht. Das Filterelement 12 ist von dem Kraftstoff durchströmbar, wobei Strömung des Kraftstoffs durch Filterelement 12 in der Fig. durch Richtungspfeile angedeutet ist.The fuel flowing to the low-pressure pump is thus by means of the pre-filter 10 filtered before the fuel reaches the low-pressure pump. The filter element 12 is traversed by the fuel, wherein flow of the fuel through the filter element 12 in the figure is indicated by directional arrows.

Um nun insbesondere bei extremen Einsatzbedingungen wie beispielsweise geringen Umgebungstemperaturen ein übermäßig schnelles Verstopfen des Vorfilters zu vermeiden, umfasst das Filterelement 12 wenigstens drei ineinander und in Strömungsrichtung des Kraftstoffs durch das Filterelement 12 aufeinanderfolgend angeordnete Filterschichten 14a–c, welche voneinander unterschiedliche Porengrößen beziehungsweise Maschenweiten aufweisen. In der Fig. ist auch ein Gehäuse 16 des Vorfilters 10 erkennbar, wobei das Filterelement 12 und somit die Filterschichten 14a–c in dem Gehäuse 16 angeordnet sind. Die Filterschichten 14a–c weisen jeweilige, von dem Kraftstoff durchströmbare Poren auf. Bei diesen Poren handelt es sich um von dem Kraftstoff durchströmbare Durchströmöffnungen. Dabei kann das Filterelement 12 als Sieb ausgebildet sein, so dass die Poren beziehungsweise Durchströmöffnungen von Maschen des Siebs gebildet sind. Somit weisen die Durchströmöffnungen jeweilige Maschenweiten auf.In order to avoid overly rapid clogging of the prefilter, in particular under extreme operating conditions such as, for example, low ambient temperatures, the filter element comprises 12 at least three in one another and in the flow direction of the fuel through the filter element 12 successively arranged filter layers 14a C, which have mutually different pore sizes or mesh sizes. In the figure is also a housing 16 of the pre-filter 10 recognizable, wherein the filter element 12 and thus the filter layers 14a -C in the case 16 are arranged. The filter layers 14a C have respective pores through which the fuel can flow. These pores are flow-through openings through which the fuel can flow. In this case, the filter element 12 be formed as a sieve, so that the pores or flow openings are formed by meshes of the sieve. Thus, the flow-through openings have respective mesh sizes.

Dabei ist es vorgesehen, dass die erste Filterschicht 14a eine erste Porengröße beziehungsweise eine ersten Maschenweite aufweist, wobei die zweite Filterschicht 14b eine zweite Porengröße beziehungsweise Maschenweite und die Filterschicht 14c eine dritte Porengröße beziehungsweise Maschenweite aufweist. Die zweite Maschenweite ist dabei geringer als die erste Maschenweite, wobei die dritte Maschenweite geringer als die erste und zweite Maschenweite ist. Beispielsweise beträgt die erste Porengröße beziehungsweise Maschenweite zumindest im Wesentlichen 300 Mikrometer, wobei die dritte Porengröße beziehungsweise Maschenweite beispielsweise zumindest im Wesentlichen 100 Mikrometer beträgt. Die Filterschichten 14a–c stellen somit jeweilige Siebschichten mit unterschiedlicher Maschenweite dar, wobei die Maschenweite entsprechend der Strömungsrichtung des Kraftstoffs durch das Filterelement 12 und somit von innen nach außen abnimmt. Aus der Fig. ist erkennbar, dass die Filterschicht 14b die Filterschicht 14a außenumfangsseitig umgibt, so dass die Filterschicht 14a in der Filterschicht 14b angeordnet ist. Ferner umgibt die Filterschicht 14c die Filterschichten 14a und 14b, so dass die Filterschichten 14 und 14b in der Filterschicht 14c angeordnet sind. Dabei weist das Filterelement 12 eine zylindrische Form beziehungsweise die Form eines zumindest im Wesentlichen geraden Kreiszylinders auf, so dass das Filterelement 12 in dessen radialer Richtung von innen nach außen von dem Kraftstoff durchströmt wird. Die Filterschichten 14a–c sind somit in radialer Richtung des Filterelements 12 aufeinanderfolgend beziehungsweise ineinander angeordnet.It is envisaged that the first filter layer 14a a first pore size or a first mesh size, wherein the second filter layer 14b a second pore size or mesh size and the filter layer 14c has a third pore size or mesh size. The second mesh size is less than the first mesh size, wherein the third mesh size is less than the first and second mesh size. For example, the first pore size or mesh size is at least substantially 300 micrometers, with the third pore size or mesh size being at least substantially 100 micrometers, for example. The filter layers 14a C thus represent respective screen layers with different mesh size, wherein the mesh size corresponding to the flow direction of the fuel through the filter element 12 and thus decreases from the inside out. From the Fig. It can be seen that the filter layer 14b the filter layer 14a Surrounds the outer peripheral side, so that the filter layer 14a in the filter layer 14b is arranged. It also surrounds the filter layer 14c the filter layers 14a and 14b so that the filter layers 14 and 14b in the filter layer 14c are arranged. In this case, the filter element 12 a cylindrical shape or the shape of an at least substantially straight circular cylinder, so that the filter element 12 in the radial direction from the inside to the outside is flowed through by the fuel. The filter layers 14a C are thus in the radial direction of the filter element 12 arranged consecutively or in each other.

Da die erste Maschenweite größer als die zweite und die dritte Maschenweite ist, erfolgt mittels der Filterschicht 14a eine Grob- oder Vorfilterung. Mittels der Filterschichten 14b und 14c erfolgt demgegenüber eine Feinfilterung.Since the first mesh size is greater than the second and the third mesh size, takes place by means of the filter layer 14a a coarse or prefiltering. By means of the filter layers 14b and 14c In contrast, a fine filtering takes place.

Gegenüber herkömmlichen Vorfiltern kann mittels der Filterschichten 14a–c ein Zusetzprozess des Vorfilters 10 so stark verlangsamt werden, dass vermieden werden kann, dass der Vorfilter 10 vollständig verstopft wird, bevor der Kraftstoff eine hinreichend hohe Temperatur aufweist. Im Rahmen des Zusetzprozesses wird das Filterelement 12 mit Paraffinen aus dem noch kalten Kraftstoff zugesetzt und somit zumindest teilweise verstopft. Da jedoch dieser Zusetzprozess sehr langsam abläuft, weist der Kraftstoff eine hinreichend hohe Temperatur auf, bevor der Vorfilter 10 vollständig verstopft, so dass aufgrund der hohen Temperatur des Kraftstoffs dem Zusetzprozess entgegengewirkt werden kann. Durch die hinreichend hohe Temperatur werden beispielsweise den Zusetzprozess bewirkende Paraffine aus dem Kraftstoff aufgelöst, wobei sich diese Paraffine am Vorfilter 10 festsetzen. Somit kann der Betrieb der Verbrennungskraftmaschine auch bei niedrigen Außentemperaturen gewährleistet werden, da mittels der Niederdruck-Pumpe eine hinreichende Menge an Kraftstoff zur Hochdruck-Pumpe und in der Folge zur Verbrennungskraftmaschine gefördert werden kann. Compared to conventional prefilters can by means of the filter layers 14a -C a clogging process of the prefilter 10 slowed down so much that can be avoided that the pre-filter 10 is completely clogged before the fuel has a sufficiently high temperature. As part of the Zusetzprozesses the filter element 12 added with paraffins from the still cold fuel and thus at least partially clogged. However, since this Zusetzprozess runs very slowly, the fuel has a sufficiently high temperature before the pre-filter 10 completely clogged, so that due to the high temperature of the fuel, the clogging process can be counteracted. Due to the sufficiently high temperature, for example, the adding process causing paraffins are dissolved from the fuel, with these paraffins at the pre-filter 10 fix. Thus, the operation of the internal combustion engine can be ensured even at low outside temperatures, since by means of the low-pressure pump, a sufficient amount of fuel to the high-pressure pump and subsequently to the internal combustion engine can be promoted.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010

Vorfilterprefilter

1212

Filterelementfilter element

14a–c14a-c

Filterschichtfilter layer

1616

Gehäusecasing

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• DE 102009025393 A1 [0004] DE 102009025393 A1 [0004]
• DE 102010016497 A1 [0005] DE 102010016497 A1 [0005]
• DE 102010034434 A1 [0006] DE 102010034434 A1 [0006]
• DE 102011010667 A1 [0007] DE 102011010667 A1 [0007]

Claims (6)

Vorfilter (10) zum Filtern von Kraftstoff einer Verbrennungskraftmaschine, mit wenigstens einem in Strömungsrichtung des Kraftstoffs stromauf einer Pumpe zum Fördern des Kraftstoffs anordenbaren und von dem Kraftstoff durchströmbaren Filterelement (12), dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (12) eine von dem Kraftstoff durchströmbare, erste Filterschicht (14a) mit einer ersten Porengröße und wenigstens eine in Strömungsrichtung des Kraftstoffs stromab der ersten Filterschicht (14a) angeordnete und von dem Kraftstoff durchströmbare, zweite Filterschicht (14b) mit einer gegenüber der ersten Porengröße kleineren, zweiten Porengröße aufweist.Prefilter ( 10 ) for filtering fuel of an internal combustion engine, with at least one in the flow direction of the fuel upstream of a pump for conveying the fuel can be arranged and can be flowed through by the fuel filter element ( 12 ), characterized in that the filter element ( 12 ) a first filter layer through which the fuel can flow ( 14a ) with a first pore size and at least one in the flow direction of the fuel downstream of the first filter layer ( 14a ) and can be flowed through by the fuel, the second filter layer ( 14b ) having a second pore size smaller than the first pore size. Vorfilter (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Filterschicht (14b) die erste Filterschicht (14a) außenumfangsseitig umgibt.Prefilter ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the second filter layer ( 14b ) the first filter layer ( 14a ) surrounds the outer peripheral side. Vorfilter (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (12) wenigstens eine in Strömungsrichtung des Kraftstoffs stromab der zweiten Filterschicht (14b) angeordnete dritte Filterschicht (14c) mit einer gegenüber der zweiten Porengröße kleineren, dritten Porengröße aufweist.Prefilter ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the filter element ( 12 ) at least one in the flow direction of the fuel downstream of the second filter layer ( 14b ) arranged third filter layer ( 14c ) having a third pore size smaller than the second pore size. Vorfilter (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Porengröße höchstens 100 Mikrometer beträgt.Prefilter ( 10 ) according to claim 3, characterized in that the third pore size is at most 100 micrometers. Vorfilter (10) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Filterschicht (14c) die zweite Filterschicht (14b) außenumfangsseitig umgibt.Prefilter ( 10 ) according to claim 3 or 4, characterized in that the third filter layer ( 14c ) the second filter layer ( 14b ) surrounds the outer peripheral side. Vorfilter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Porengröße mindestens 300 Mikrometer beträgt.Prefilter ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first pore size is at least 300 micrometers.

Images